Präzise Windschätzungen ermöglichen sicherere autonome Missionen mit Starrflügler-Drohnen 

Mit seiner Bachelorarbeit «Onboard 3D Wind Estimator for Uncrewed Aerial Vehicles» gewinnt Yves Allenspach aus Lohn-Ammannsegg (SO) den mit 4‘000 Franken dotierten regionalen Siemens Excellence Award. Der Mobile-Robotics-Absolvent der «FHGR – Fachhochschule Graubünden» ist damit für den nationalen Siemens Excellence Award 2024 nominiert, der mit 10‘000 Franken dotiert ist.   

In der Bachelorarbeit befasst sich Yves Allenspach mit dem Einfluss des Windes auf die autonom fliegenden Starrflügler-Drohnen. Dieser Drohnentyp zeichnet sich durch eine lange Flugzeit aus und profitiert nebst dem Motor auch vom Auftrieb der Flügel. Der Windschätzer-Algorithmus des PX4Frameworks, der Open-Source-Software für Drohnen, unterliegt allerdings starken Modellvereinfachungen und ist daher nicht so eindeutig.  

Yves Allenspach präsentiert in seiner Arbeit eine genauere Modellierung des Windschätzer-Algorithmus, woraus sich präzise Windschätzungen ergeben. Dafür hat er eine Analyse der zusätzlichen Sensoren bei der Windschätzung durchgeführt und gezeigt, dass diese Sensoren für die Anströmwinkel die Konvergenzzeit, Stabilität und Genauigkeit des Windschätzers stark erhöhen. Aufgrund der Resultate der Arbeit können effizientere und sicherere autonome Missionen mit den Starrflügler-Drohnen durchgeführt werden.   

Mit diesem praxisnahen und zukunftsorientierten Projekt konnte der Preisträger die Jury überzeugen. Er ist damit für den mit 10‘000 Franken dotierten nationalen Siemens Excellence Award 2024 nominiert. Für Gerd Scheller, Country CEO von Siemens Schweiz, ist die Förderung von jungen Talenten sehr wichtig: «Mit dem Excellence Award möchten wir junge Menschen motivieren, sich mit wissenschaftlichen Themen zu beschäftigen, die in der Praxis umsetzbar sind». Bei der Bewertung der Arbeiten zählen neben der wissenschaftlichen Leistung vor allem der Innovationsgrad, die gesellschaftliche Relevanz und die praktische Umsetzbarkeit der Arbeit. Der Excellence Award ist Teil des Bildungsprogramms «Generation21», mit welchem Siemens den Dialog mit dem Nachwuchs sucht und junge Talente im Bereich Naturwissenschaft und Technik fördert. «Mit diesem Engagement begleiten wir junge Menschen in ihrer Entwicklung und bei ihrer Ausbildung und unterstützen sie dabei, ihre Zukunftschancen zu nutzen», so Gerd Scheller.